Хотя марсоход в последний раз видели на снимках Pathfinder на расстоянии 43 футов (13 м) от него, Соджорнер продолжал ехать и после этого. Электропитание Sojourner осуществлялось с помощью солнечной батареи с элементами на основе арсенида галлия. «Соджорнер» — марсоход космического агентства НАСА, запущенный в рамках программы «Марс Патфайндер».
Аппарат «Кьюриосити» сел на Марсе и прислал первые фотографии
Станция использовалась для связи с Землей, так как антенна марсохода могла передавать данные только в радиусе 500 м. Помимо этого на станции было несколько камер и собственная метеостанция. Энергию ровер получал от солнечных батарей, хотя нес на борту и три радиоизотопных элемента — для поддержания температуры в блоке с электроникой. После того, как спускаемый модуль вошел в атмосферу, его скорость была снижена защитным экраном, а затем парашютом.
За несколько секунд до посадки включились тормозные двигатели, и надулись амортизационные баллоны. Так произошла первая в истории успешная посадка полностью исправного марсохода. После того, как ровер съехал со станции-ретранслятора, он приступил к исследованиям: анализу близлежащих камней с помощью спектрометра.
Всего он передал на Землю 550 снимков планеты и изучил 15 образцов пород. Станция в этот момент снимала панораму: Марсоход был рассчитан на работу в течение 7? За это время"Соджорнер" проехал всего 100 метров.
Марсоход «Соджорнер». Аппараты «Спирит» и «Оппортьюнити» значительно переросли своего предшественника: они достигали 2 метров в длину и весили 185 кг.
К тому же обнаружилась нестабильность связи между марсианской станцией и марсоходом, которую удалось устранить только к 17:00 следующего дня [5]. В дальнейшем марсоход изучил ещё несколько камней, а станция измеряла параметры ветра, температуру и делала снимки. Круговая панорама, снятая камерой марсианской станции. Марсианская станция проработала на поверхности планеты 3 месяца, гораздо больше расчётного времени по плану — от недели до месяца. Батарея использовалась для нагрева электроники станции до уровня чуть выше ожидаемой ночной температуры Марса.
После отказа батареи низкие температуры привели к выходу из строя критически важных систем, и, в конечном итоге, потере связи. Описание космического аппарата Марсианская станция Стационарная марсианская станция Mars Pathfinder раскрывается после посадки рисунок Марсианская станция см. Помимо них станция была также оснащена аккумуляторами. Марсианская станция имела фотокамеру IMP , размещённую на выдвигаемой мачте высотой до 1,8 м. Камера оборудована двумя оптическими входами для получения стереоснимков и фильтрами с 12 цветовыми оттенками экспозиции через разные светофильтры после совмещения дают возможность получать цветные снимки. На борту применялась операционная система VxWorks [8]. Марсоход Sojourner Основная статья: Соджорнер марсоход Масса марсохода см.
Шесть двигателей вращают колёса, по одному на каждое колесо, 4 задают направление движения и последний поднимает и опускает спектрометр. Сравнение размеров колёс: «Соджорнер», MER , Mars Science Laboratory Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно.
К несчастью, из-за потери видеосвязи с посадочной станцией через несколько секунд после приземления «ходу» ПрОП-М так и не дал — то есть не успел начать движение по местности. Тем не менее данный аппарат стал первым антропогенным объектом на Красной планете. Поэтому считается, что первым успешно функционировавшим марсоходом, собственно говоря, был американский Sojourner «Проезжий», «Временный житель» , который за июль-сентябрь 1997 г. Ровер сделал снимки местности и изучил несколько пород. Следующими были марсоходы второго поколения — «однояйцевые» близнецы» если их можно так назвать, поскольку они были «рождены» в инженерных муках в полном подобии друг другу Spirit «Дух» или MER-A и Opportunity «Благоприятная возможность» или MER-B, доставленные на Марс 4 января и 25 января 2004 г. Первый преодолел дистанцию в 7.
Близнецы в основном занимались изучением поверхности и геологии Марса. Кроме камер «братья» были оснащены и мини-бурами. Curiosity «Любопытство», «Любознательность» — это уже представитель третьего поколения роверов NASA и самый громоздкий и оснащенный марсоход — был доставлен на Марс 5 августа 2012 г. Его цели — оценка жизнепригодности планеты и изучение климата и геологии. Sojourner, Spirit, Opportunity и Curiosity на одном фото для сравнения размеров и оснащенности приборами и размеров колес Поскольку первая тройка марсоходов NASA уже вышла из строя, в настоящее время по красным дюнам рассекает всего лишь один ровер — до сих пор снедаемый любопытством Curiosity, который 5 августа сего года отпраздновал небольшое событие… К 8-летию Curiosity на Марсе — участки буровых работ в кратере Гейла по состоянию на июль 2020. Он прошел по кратеру Гейла более 23 км, пробурил 26 лунок, исследовал их и «зачерпнул» 6 почвенных образцов. И начинает готовиться к приему в феврале следующего года земных гостей — «Вопрошающего» и «Настойчивого»… Наше десятилетие. Три миссии использовали возможность запуска в «пусковое окно» июля-августа 2020 года, когда условия для достижения Марса при минимальных затратах топлива и времени — оптимальны.
Первый марсоход, работавший за счёт размещённых в конструкции солнечных батарей, является предком современных аппаратов, таких как Curiosity исследует Марс почти 10 лет и Perseverance прибыл на Красную планету в начале 2021 году в сопровождении миниатюрного вертолёта Ingenuity. Все эти марсоходы являются частью масштабной программы, в рамках которой для изучения сложной истории Марса используются посадочные, орбитальные и другие аппараты. И в наши дни учёных волнуют вопросы о том, почему истончилась атмосфера Марса и были ли когда-то в далёком прошлом на планете условия, пригодные для жизни.
Sojourner стал настоящим первопроходцем, который доказал возможность создания исследовательских аппаратов, способных перемещаться по поверхности Марса.
Состоялся последний сеанс связи с марсоходом Соджорнер
- Соджорнер (марсоход) — "Энциклопедия. Что такое Соджорнер (марсоход)
- Энергообеспечение марсохода
- Подробности
- Стала известна скорость звука на Марсе
- Соджорнер (марсоход)
- Чем заняться на Марсе
Кто и когда садился на Марс: освежим память
Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса. Прибор установлен в трех поколениях марсоходов NASA, начиная с ровера "Соджорнер", проработавшего на Красной планете несколько месяцев в 1997-м. Так же, как Pathfinder когда-то взял с собой Sojourner, Perseverance принес Ingenuity, маленький вертолет, показавший, что управляемый полет в разреженной атмосфере Марса возможен. Марсоход Sojourner После Викингов наступило некоторое затишье в изучении и подготовке к освоению Марса.
Марсоход «Perseverance» на пути к Марсу
«Марс Пасфайндер» и марсоход «Соджорнер» при сворачивании в стартовое положение. Марсоход «Соджорнер» приступил к научным экспериментам 6 июля 1997 года, в частности, изучению ближайшего камня. Цветное изображение, сделанное Соджорнер марсоход своего колеса оставляет следы на Марсе. 4 июля, аккурат в День независимости, на Марсе приземляется американский корабль «Патфайндер», из него вылупляется марсоход «Соджорнер» и живет на Марсе до октября. На «Соджорнере» были телекамеры и спектрометр для исследования химического состава поверхности. Цель MSR — сбор образцов марсианского грунта, подготовленных марсоходом Perseverance, и возвращение их на Землю.
Земляне оставили на Марсе уже 7 тонн мусора
Марсоход был оборудован шестью колёсами диаметром 13 см, каждое из которых способно вращаться самостоятельно. Мощности батареи хватало для работы аппарата в течение нескольких часов в день даже в пасмурную погоду. Кроме того, в марсоходе имелось три радиоизотопных элемента с несколькими граммами плутония-238 для поддержания необходимой температуры в электронном блоке. Связь с Землёй марсоход поддерживал через посадочную станцию. Антенна марсохода была рассчитана передавать данные на расстояние до 0,5 км. Марсоход был оборудован тремя камерами — передней стереосистемой и задней одинарной камерой. Спектрометр мог определять элементный состав пород Марса и пыли, за исключением такого элемента, как водород. Управление Соджорнером осуществлялось с помощью 8-разрядного процессора Intel 80C85, работающего на частоте 2 МГц производительность 0,1 MIPS , объём оперативной памяти составлял 512 КБ, также имелся твердотельный накопитель на флеш памяти объёмом 176 КБ. Программное обеспечение марсохода могло создавать 3-D карты местности, исходя из стереоснимков, созданных при помощи одной из передней стереокамеры.
Автоматическая система навигации делает снимки близлежащей местности, используя одну из двух стереокамер.
Из десятков возможных путей ровер выбирает кратчайший, самый безопасный путь к своей цели. Затем, проехав от 0,5 до 2 метра в зависимости от того, сколько препятствий находится на его пути , ровер останавливался, анализируя препятствия, находящиеся неподалеку. Весь процесс повторяется, пока он не достигнет своей цели или же пока ему не прикажут остановиться с Земли. Система безопасности Соджорнера — Rover Control Software, могла захватывать по 20 точек на каждом шагу. Ход миссии Вид на марсианский горизонт, запечатлённый передними камерами «Соджорнера». На поверхность Марса опустился 4 июля 1997 года в составе спускаемого аппарата. Марсоход был рассчитан на 7-сольную сол — марсианские сутки миссию, с возможностью расширения до 30 сол. Несмотря на это, он работал в течение 83 сол, до того момента, как спускаемая станция «Патфайндер», действовавшая в качестве ретранслятора, не вышла из строя после чего Ровер потерял возможность общаться непосредственно с Землёй ; последний контакт с ней состоялся в 10:23 UTC 27 сентября 1997 года, вместе с этим связь оборвалась и с марсоходом, несмотря на то, что он находился в рабочем состоянии. Место последней остановки марсохода до сих пор неизвестно, будущая камера Mars Geoscience Imaging at Centimeter-Scale MAGIC , разрешение снимков которой составит 5 сантиметров на пиксель, поможет устранить этот пробел.
Всего «Соджорнер» преодолел дистанцию примерно в 100 метров до потери связи.
Вычислено что радиус металлического ядра Марса составляет от 1 300 до 2 000 километров. Всего было передано 16,5 тысяч снимков камеры марсианской станции и 550 снимков камер марсохода, проведено 15 анализов пород. Научные результаты дали дополнительные подтверждения гипотезы о том, что когда-то Марс был более «влажным и теплым». Марсоход начал исследовать первый камень на третьи марсианские сутки. Камень получил название «Барнакл-Билл». Изучение состава осуществлялось альфа-протон-рентгеновским спектрометром APXS в течение 10 часов. Следующим объектом для исследования стал камень, получивший название «Йоги».
Камень напоминал голову медведя, поэтому был назван в честь героя мультипликационных фильмов медведя Йоги Бир. Анализ c помощью APXS показал, что камень представляет собой кусок базальтовой породы, более примитивный по элементному составу, чем «Барнакл Билл». Форма и структура поверхности «Йоги» дают возможность предположить, что он принесен потоками воды. Затем ученых привлек своей беловатой окраской камень «Скуби-Ду», к нему был отправлен ровер с целью проверить, не покрыт ли камень осадочной коркой. На 18-ые сутки были успешно приняты результаты измерений «Скуби-Ду», а на 21-ые сутки закончен анализ данных по составу камня.
При запуске у работоспособного двигателя диаграмма будет показывать плавное экспоненциальное снижение электрического тока, а все проблемы будут проявляться в виде скачков сигнала. Этот тест я проводил бесчисленное количество раз. Разнообразные задачи, которыми я занимался в проекте, дали мне опыт, позволивший расшифровывать лабиринт диаграмм десяти тысяч соединений, обеспечивавших работу всех систем космического аппарата; я отвечал за написание инструкций по тому, как подключать и проверять все двигатели марсохода, поэтому меня и выбрали для этой серии испытаний. Внутри чистой комнаты ответственный за электрику Джон помог мне найти всё необходимое оборудование. Затем наш специалист по электромонтажу Мэри аккуратно отсоединила контакты и подключила тестовое оборудование к интерфейсу.
Мы провели нашу проверочную процедуру перед испытаниями. Интерфейс подключения работал, настройки источника питания и самописца были верны, а быстрый тестовый импульс на эталонный двигатель подтвердил правильность конфигурации. Убедившись, что всё в порядке, мы отключили эталонный двигатель и подсоединили двигатель RAT-Revolve «Спирита», отвечающий за вращение истирателя проб и щётки на марсианских породах. Ещё раз проверив этапы испытаний, мы получили одобрение на подачу энергии на двигатель. Чтобы получить максимально чистый сигнал и выявлять самые мелкие неполадки двигателя, стандартно на него подаётся максимально возможная мощность.
Mars Pathfinder посадочный модуль и марсоход Sojourner
Однако Sojourner продержался намного дольше гарантийного срока, заложив добрую традицию, которую продолжили и следующие марсоходы, а также дрон-вертолет Ingenuity. Панорама из фотографий, переданных спускаемой станцией «Патфайндер».Посадка состоялась 4 июля 1997 года в Долине канал на Марсе, который, возможно. Марсоход «Perseverance» отправился в путешествие на красную планету.
Кто и когда садился на Марс: освежим память
После захвата буровая установка выводит образец на поверхность и доставляет его в лабораторию внутри ровера. Там он измельчается до порошка и распределяется по печам и контейнерам, предназначенным для проведения научных исследований на Марсе. С момента первых испытаний наземной модели марсохода в июне 2021 года инженеры успешно тестировали его перемещение и идентификацию целей для получения изображений и научных данных. Ровер продемонстрировал, что может следовать точным траекториям и исследовать окружающую среду на поверхности и под ней с помощью инструментов, включая камеры, спектрометры, а также радар и детектор нейтронов. Всё это время к путешествию на Марс готовится летный марсоход «Розалинд Франклин», который отправится к Красной планете уже в 2022 году. Старт миссии запланирован в рамках «астрономического окна» в сентябре-октябре 2022 года.
Пластинчатая пружина может быть выполнена дугообразной: один конец закреплен на основании, а другой — свободно скользит по нему. Мотор-колеса 10 соединены между собой осью. Этот небольшой космический аппарат помимо научных приборов был оснащен первым в мире марсоходом, названным «Соджорнер», что в переводе с английского означает «путешественник».
Посадочный аппарат «Пасфайндера» был снабжен теленизионной камерой, способной давать панорамное стереоскопическое изображение ближайших окрестностей, а также сложным комплексным прибором для изучения структуры атмосферы планеты и ее метеорологических особенностей. Марсоход «Соджорнер» мог удаляться от посадочного аппарата на расстояние около 500 метров, сохраняя с ним радиосвязь. Помимо телекамер «Соджорнер» был оснащен спектрометром, исследующим химический состав поверхности. Последняя информация с «Pathfinder» была получена 27 сентября 1997 года. При этом и посадочный аппарат, и марсоход проработали значительно дольше запланированного по плану первый был рассчитан на 30 дней работы, второй - на 7. Обе станции с небольшим разрывом во времени совершили благополучную посадку. Источником электроэнергии служат солнечные батареи. Высота расположения телекамер - 1,5 м, размах солнечных батарей - 2,3 м, диаметр колеса 6 шт.
Аппарат оснащён буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе. Поворотный механизм выполнен на основе сервоприводов. Такие приводы расположены на каждом из передних и задних колёс, средняя пара таких деталей не имеет. Поворот передних и задних колёс марсохода осуществляется при помощи электромоторов, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппарата. Когда марсоходу необходимо повернуть, двигатели включаются и поворачиваются на нужный угол. Всё остальное время они, наоборот, блокируют поворот, чтобы аппарат не сбивался с курса из-за случайного движения колёс. Переключение режимов поворот-тормоз производится с помощью реле. Соснов Д.
Марсоход включает кабину для экипажа со шлюзовой камерой, систему управления, навигационные средства. Обследование планеты осуществляется в полете над ее поверхностью. Требования к конструкции спускаемого аппарата Все перечисленные в предыдущей главе аппараты — безэкипажные и имеют много общего: герметичную конструкцию, мотор колеса, источники питания — солнечные батареи. Условия рельефа явились причиной обращения к прыгающим аппаратам и затем — и летающим. Условия на планете и переход к космическому аппарату, управляемым экипажем, а также опыт эксплуатации существующих аппаратов позволили сформировать следующие требования к конструкции спускаемых аппаратов: 1. Аппарат должен быть обитаемым, иметь герметичную кабину отсек для 2-3 членов экипажа, оборудованный средствами управления на стоянке и в движении, при проведении исследований, отборе проб, проведении съемок и передач, обеспечивать экипаж условиями для сна, отдыха, приготовления и приема пищи, санитарно-гигиеническими. Аппарат должен обладать хорошей транспортабельностью при перемещении с Земли на объект исследований иметь минимальную массу, форму, удобную для размещения в космическом корабле или креплении на ракете-носителе при отдельной доставке, виброустойчивость, устойчивость к ударным нагрузкам. Иметь хорошую проходимость в условиях сложного рельефа.
Иметь достаточную устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Иметь длительный рабочий ресурс. При работе системы аппарата должны максимально использовать ресурсы, имеющиеся на объекте исследований. Иметь достаточно мощный двигатель и надёжное энергетическое обеспечение. Иметь высокую живучесть. Исключить необходимость проведения существенных ремонтных работ в период работы экспедиции. Иметь надежные средства связи со стационарной базой на планете и кораблем, движущимся по планетарной орбите. Иметь надежную защиту экипажа от солнечной и космической радиации и метеоритов.
Основы конструкции взлетно-посадочного комплекса Условия работы взлетно-посадочного комплекса и опыт конструирования и эксплуатации его аналогов позволяют заключить о целесообразности его конструкции летающей на безопасной высоте над неровностями рельефа и основанной на эффекте Бифельда-Брауна. Серьезной проблемой для работы марсохода являются частые и продолжительные пыльные бури на поверхности Марса, которые перекрывают солнечное излучение и препятствуют работе солнечных батарей. Проблема была решена при применении изобретательского приема «Использование вредного фактора». В нашем случае вредным фактором являются пыльные бури с их массами частичек пыли перемещаемых воздушными потоками. Брауном Т. Brown в 1923 г. Бифельдом Prof. Суть эффекта состоит в том, что плоский конденсатор, заряженный высоким напряжением, имеет тенденцию к движению в сторону положительно заряженного электрода.
Изменением положения и величины заряда на поверхности электрода можно изменять направление движения конденсатора. В своих экспериментах Браун использовал устройства с различной формой электродов.
С этим посадочным модулем на Марсе оказался и миниатюрный марсоход Sojourner. Основной задачей миссии была проверка в марсианской среде различных технических решений. Длина марсохода 0,65 м, масса 11,5 кг Панорама с различными положениями марсохода возле посадочного модуля.
Как отметил глава государства, успешная посадка аппарата на Марс ознаменовала новый этап в межпланетных исследованиях КНР. Длина ровера составляла 65 см, ширина — 48 см, высота — 30 см, вес — 10,5 кг. Sojourner был оборудован подвеской из трёх пар независимых колес диаметром 13 см, которые приводились в действие электрическими двигателями. Источником питания для марсохода служила солнечная батарея.
Sojourner проработал на поверхности планеты около трёх месяцев, преодолел расстояние почти 100 м, передал 550 фотографий и проанализировал 15 химических проб с поверхности.